由于变结构控制对系统参数摄动和外干扰具有鲁棒性,所以逐渐得到广范的重视。变结构控制已成功地应用到许多方面,如机器人手臂、发电机及电力电子系统。近年来,随着计算机技术的飞速发展和工业自动化领域的实际需要,控制算法的实现经常利用数字计算机,但当采用数字计算机实现变结构控制算法时,由于采样过程的限制,理想的滑动模态不存在,状态轨迹以抖振的形式沿着滑动平面运动,这是不利于工程的实际应用的。同时,在离散的情况下,滑动模态的性质、存在条件及其到达条件都已经改变,因此研究离散时间系统变结构控制方法具有重要的理论价值和实际意义。 本文主要研究离散时间系统的变结构控制并将其应用于不间断电源输出电压的控制。 首先,介绍连续变结构控制系统的基本概念、基本定义、基本原理和基本性质并对连续系统变结构控制器的设计过程与方法进行较为详细的讨论。 其次,从连续变结构控制系统的基本概念出发,考虑系统离散化后带来的新特点,阐述离散变结构控制系统的到达条件、理想滑动模态、非理想滑动模态以及准滑动模态的概念。 然后,根据离散变结构控制系统的离散趋近律到达条件和不等式到达条件,研究相应的两类离散变结构控制律设计方法:离散趋近律法和选择增益法。 离散变结构系统趋近律设计方法的研究:(1) 由连续变结构系统的趋近律得到离散趋近律的三种基本形式;(2) 对三种基本离散趋近律的切换区与抖振区进行理论分析和仿真分析;(3) 将离散指数趋近律与离散变速趋近律结合为平滑切换的组合趋近律并以仿真看其控制效果;(4) 提出基于扰动动态补偿的离散趋近律,仿真结果表明这种控制律适用于干扰变化率较小的离散系统。 离散变结构系统选择增益设计方法的研究:(1) 阐述离散变结构系统的两个基本概念,即等效控制和等效控制平衡线;(2) 分析基于不等式到达条件的选择增益法设计并以仿真验证理论分析的正确性;(3) 提出抑制干扰的离散系统选择增益法,同样以仿真验证理论分析的正确性。 最后,采用带线性前馈控制的离散变结构控制改善不间断电源输出电压波形。仿真验证线性前馈控制保证不间断电源输出电压对参考正弦电压具有